ヘテロ界面における波動関数の接続を表す複素等価回路

真田 博文  永井 信夫  大谷 直毅  三木 信弘  大鎌 広  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J76-C1   No.9   pp.344-351
発行日: 1993/09/25
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Print ISSN: 0915-1893
論文種別: 論文
専門分野: 電磁界理論
キーワード: 
回路理論,  波動関数,  境界条件,  GaAs/AlxGa1-xAs,  InAs/GaSb,  Γ- mixing,  

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あらまし: 
量子効果を利用したデバイスの設計のためには,量子井戸構造や多重バリヤ構造における電子や正孔の波動関数,またそれらの固有エネルギー準位や共鳴準位を知り,更にはポテンシャル構造を工夫して所望の現象を合成することが必要とされる.これらの目的を達成するため,量子効果現象の解析,設計に回路理論を応用する試みがなされている.本論文では,波動関数の接続を表す2×2の界面行列,およびΓ- mixingを伴う波動関数の境界条件が,それぞれ無損失2ポートおよび4ポートで表されることを示す.これによって,これまで回路理論に従う取扱いができなかった界面行列を必要とするGaAs系以外の超格子,およびGaAs/AlxGa1-xAsにおける伝導帯の極小点間のmixingを考慮する必要のある場合について,電子や正孔の挙動を回路的に取扱うことが可能になり,特別な境界条件を用いることなしに,等価回路の回路関数や回路行列を用いて統一的に解析することができる.また,提案した回路表現を用いて,これらのポテンシャル構造におけるトンネル現象の解析例を示す.